研究目的
为评估补充红蓝光交替光谱的连续光照（CL）对番茄生长的影响，假设通过交替光光谱并在夜间提供100%蓝光，可能减轻CL损伤并提高番茄生产中的光捕获效率。
研究成果
该研究表明，在持续光照期间采用红蓝光谱交替照射可实现无损伤的番茄生产，这表明持续光照过程中采用交替光谱可能减轻通常与番茄持续光照生产相关的损伤。
研究不足
该研究在加拿大冬季温室中进行，此时最需要补光，这可能限制研究结果对其他季节或地区的普适性。所使用的特定光照强度和光谱也可能限制其在其他环境中的适用性。
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交替红蓝发光二极管可实现连续光照下无损伤番茄生产
DOI：10.3389/fpls.2019.01114
期刊：Frontiers in Plant Science
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
植物生物量主要取决于植物截获的总光照量[日累积光照强度（DLI）——光照强度×光周期]。理论上，若连续光照（CL，24小时光照）不造成伤害，可增加植物生物量和产量。但超过18小时的光照会导致番茄叶片出现叶脉间黄化损伤，且进一步延长光周期不再提高番茄产量。我们前期研究发现黄瓜对长光周期的响应因光谱而异。因此，本研究采用红光（200 μmol m?2 s?1，06:00–18:00）与蓝光（50 μmol m?2 s?1，18:00–06:00）交替补光（相同DLI条件下），对比红蓝混合光（200 μmol m?2 s?1红光+50 μmol m?2 s?1蓝光，06:00–18:00）12小时补光处理，探究温室番茄的补光连续光照生产效果。结果表明：红蓝交替光谱补光CL处理的番茄植株未出现损伤，其光合性能参数（最大净光合速率Pnmax、量子效率及Fv/Fm）与12小时补光处理无显著差异，表明CL生长无负面影响。CL处理的叶片在主观夜期（18:00–06:00）净碳交换率（NCER）高于12小时补光组，特别在第53天时CL叶片在该时段呈现正NCER值（光合作用，通常为呼吸作用时段）。估算生长周期第53天时，CL叶片24小时内比12小时补光叶片多积累约800 mg C m?2碳。CL叶片的碳水化合物（葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉）日变化模式与12小时补光叶片相似，表明CL对碳水代谢无不良影响。综上，本研究证实CL期间红蓝光谱交替可实现无损伤番茄生产，建议采用交替光谱缓解番茄CL生产中的典型损伤问题。
作者：
Jason Lanoue，Jingming Zheng，Celeste Little，Alyssa Thibodeau，Bernard Grodzinski，Xiuming Hao
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